Study on efficiency of corrosion inhibitors based on derivatives of isothiuronic salts

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Metals play a pivotal role in industry; their use constantly grows. It is virtually impossible to find an industrial field without the use of metals and their alloys. However, owing to the quality degradation of metal during the operational process, corrosion appears not only on its surface but also under a coating, which leads to its destruction. To avoid this, corrosion inhibitors are necessary. Organic compounds have been widely used as corrosion inhibitors. Many organic corrosion inhibitors have been developed nowadays. In the literature, organic compounds comprising N, O, S and P heteroatoms are described, which reduce corrosion rate. The organic compounds are adsorbed on the metal surface, forming a thin layer. Adsorption occurs either through electrostatic interaction or, in some cases, the formation of covalent bonds. The work aimed to study isothiuronic salts as corrosion inhibitors to evaluate their protective properties using the polarisation curves method. Objects of research were isothiuronic compounds containing two active centres separated by saturated and unsaturated carbon bonds (structures 1-3). In structures 4-7, one isothiuronic fragment has different propylene substituting groups. It has been previously shown that these compounds can act as effective brightening agents when applying nickel coatings. A model solution with a density of 1.12 g/cm3 was prepared to study the corrosion inhibitors. The corrosion inhibitor concentration was 400 mg/L. Studies have shown that the compounds with two isothiuronic moieties do not always exhibit improved properties for inhibiting metal degradation in a corrosive environment. In particular, they showed worsening of the inhibiting properties for samples made of steel 20 and identical properties for that made of steel 3.

About the authors

I. A. Ushakov

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: ushakov@irioch.irk.ru

V. S. Nikonova

A.E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry SB RAS

Email: vahrina@irioch.irk.ru

I. V. Polynskii

Irkutsk National Research Technical University

Email: polinigor@yandex.ru

L. G. Knyazeva

All-Russian Scientific Research Institute for the Use of Machinery and Oil Products in Agriculture

Email: knyazeva27@mail.ru

M. M. Polynskaya

Irkutsk State Transport University

Email: marypo1976@yandex.ru

E. A. Antsiferov

All-Russian Scientific Research Institute for the Use of Machinery and Oil Products in Agriculture

Email: antsiferov@istu.edu

References

  1. Sharma S., Kumar A. Recent advances in metallic corrosion inhibition: A review // Journal of Molecular Liquids. 2021. Vol. 322. P. 114862. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114862
  2. Ozcan M., Dehri I., Erbil M. Organic sulphur-containing compounds as corrosion inhibitors for mild steel in acidic media: correlation between inhibition efficiency and chemical structure // Applied Surface Science. 2004. Vol. 236. Issue 1-4. P. 155164. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.04.017
  3. Musa A.Y., Kadhum A.A.H., Mohamad A.B., Rahoma A.A.B., Mesmari H. Electrochemical and quantum chemical calculations on 4,4-dimethyloxazolidine-2-thione as inhibitor for mild steel corrosion in hydrochloric acid // Journal of Molecular Structure. 2010. Vol. 969. Issue 1-3. P. 233237. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2010.02.051
  4. Sudheer S., Quraishi M.A. 2-Amino-3,5-dicarbonitrile-6-thio-pyridines: new and effective corrosion inhibitors for mild steel in 1 M HCL // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2014. Vol. 53. Issue 8. P. 2851-2859. https://doi.org/10.1021/ie401633y
  5. Li X., Deng S., Fu H. Allylthiourea as a corrosion inhibitor for cold rolled steel in H3PO4 solution // Corrosion Science. 2012. Vol. 55. P. 280-288. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2011.10.025
  6. Quraishi M.A., Ansari F.A., Jamal D. Thiourea derivatives as corrosion inhibitors for mild steel in formic acid // Materials Chemistry and Physics. 2003. Vol. 77. Issue 3. P. 687-690. https://doi.org/10.1016/S0254-0584(02)00130-X
  7. Fekry A.M., Mohamed R.R. Acetyl thiourea chitosan as an eco-friendly inhibitor for mild steel in sulphuric acid medium // Electrochimica Acta. 2010. Vol. 55. Issue 6. P. 1933-1939. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2009.11.011
  8. Gao Z., Cao X., Liu L., Fang Y., Hu L. Properties of organic/inorganic hybrid coatings formed on X. magnesium alloy surface // Chinese Journal of Materials Research. 2017. Vol. 31. Issue 3. P. 211218. https://doi.org/10.11901/1005.3093.2016.240
  9. Korkmaz N., Obaidi O.A., Senturk M., Astley D., Ekinci D., Supuran C.T. Synthesis and biological activity of novel thiourea derivatives as carbonic anhydrase inhibitors // Journal Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry. 2015. Vol. 30. Issue 1. P. 75-80. https://doi.org/10.3109/14756366.2013.879656
  10. El-Faham A., Osman S.M., Al-Lohedan H.A., El-Mahdy G.A. Hydrazino-methoxy-1,3,5-triazine derivatives' excellent corrosion organic inhibitors of steel in acidic chloride solution // Molecules. 2016. Vol. 21. Issue 6. P. 714-727. https://doi.org/10.3390/molecules21060714
  11. Torres V.V., Rayol V.A., Magalhaes M., Viana G.M., Aguiar L.C.S., Machado S.P., et al. Study of thioureas derivatives synthesized from a green route as corrosion inhibitors for mild steel in HCl solution // Corrosion Science. 2014. Vol. 79. P. 108-118. ttps://doi.org/10.1016/j.corsci.2013.10.032
  12. Shahabia S., Norouzi P., Ganjali M.R. Electrochemical and theoretical study of the inhibition effect of two synthesized thiosemicarbazide derivatives on carbon steel corrosion in hydrochloric acid solution // RSC Advances. 2015. Vol. 5. Issue 27. P. 20838-20847. https://doi.org/10.1039/c4ra15808c
  13. Levanova E.P., Grabel'nykh V.A., Vakhrina V.S., Russavskaya N.V., Albanov A.I., Korche-vin N.A., et al. Synthesis of new 2-(alkenyl-sulfanyl)pyrimidine derivatives // Russian Journal of Organic Chemistry. 2014. Vol. 50. Issue 3. P. 429433. https://doi.org/10.1134/S1070428014030221
  14. Рахманкулов Д.Л., Бугай Д.Е., Габитов А.И., Голубев М.В., Лаптев А.Б., Калимуллин А.А. Ингибиторы коррозии. Т. 1. Основы теории и практики применения. Уфа: Реактив, 1997. 296 с.
  15. Березовский В.И., Сосновская Н.Г., Добрынина Н.Н. Применение изотиурониевых солей в качестве блескообразующих добавок при меднении // Современные технологии и научно-технический прогресс 2020. Т. 1. N 7. С. 19-20. https://doi.org/10.36629/2686-9896-2020-1-19-20
  16. Сосновская Н.Г., Истомина Н.В., Синегов-ская Л.М., Розенцвейг И.Б., Корчевин Н.А. Электроосаждение блестящих никелевых покрытий из сульфатного электролита в присутствии изо-тиурониевыхсолей // Гальванотехника и обработка поверхности. 2019. Т. 27. N 4. С. 4-11. https://doi.org/10.47188/0869-5326_2019_27_4_4
  17. Алцыбеева А.И., Левин С.3. Ингибиторы коррозии металлов / под ред. проф. Л.И. Антропова. Л.: Химия, 1968. 264 с.
  18. Kozaderov O.A., Koroleva O.V., Vvedenskii A.V. Kinetics of phase transformations in a binary alloy surface layer at the selective dissolution. I. Theoretical analysis // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2009. Vol. 45. Issue 1. P. 31-35. https://doi.org/10.1134/S2070205109010043
  19. Kuznetsov Yu.I., Makarov D.A., Vershok D.B. Accelerater of steel oxidation in ammonium nitrate solutions // Protection of Metals. 2004. Vol. 40. Issue 1. P. 3-6. https://doi.org/10.1023/B:PROM.0000013104.66432.fe
  20. Kharitonov D.S., Kurilo I.I., Zharskii I.M. Effect of sodium vanadate on corrosion of AD31 aluminum alloy in acid media // Russian Journal of Applied Chemistry. 2017. Vol. 90. Issue 7. P. 10891097. https://doi.org/10.1134/S1070427217070102

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».